基于无线传感器网络的橘小实蝇成虫监测系统设计与试验.pdf

第 29 卷 第 24 期 农 业 工 程 学 报 Vol.29 No.24 2013 年 12 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2013 147 基于无线传感器网络的橘小实蝇成虫监测系统设计与试验 1,2 2,3 ※ 1 2,3 2,4 4 文 韬 ，洪添胜 ，李立君 ，李 震 ，叶智杰 ，张彦晖 （1. 中南林业科技大学机电工程学院，长沙 410001 ； 2. 华南农业大学工程学院南方农业机械与 装备关键技术教育部重点实验室，广州 510642 ； 3. 国家柑橘产业技术体系机械研究室，广州 510642 ； 4. 香港科技大学工学院，香港） 摘 要：为实现在橘园区域内及时、准确地监测橘小实蝇成虫数量及环境、气象变化，该文提出将无线传感器网 络技术作为其信息感知和传输的载体，设计和开发了橘小实蝇成虫动态监测系统并部署于华南农业大学国家柑橘 产业技术体系柑橘机械研究室试验橘园，包括 10 台橘小实蝇成虫监测节点、1 台环境气象监测节点及 1 台 WSN+GPRS 型边际路由器。系统中各监测节点采用 TinyOS 操作系统，节点间通信遵循 ZigBee 协议，节点在待 机和全功能模式消耗的电流分别为 39.52～42.72 mA 和 92.21～95.32 mA，边际路由器在待机和数据收发工作状态 消耗的平均电流分别为 190 和 250 mA ，与之相配置的太阳能供电模块的供电能力均能满足其能耗需求；开展了近 5 个月的数据包传输率试验，各节点丢包率控制在 11.9%～20.8% ，数据通信的稳定性与植被和气候条件等因素密 切相关，合理部署节点天线高度可解决该问题。试验结果表明，系统可实现数据稳定传输，适合橘园橘小实蝇成 虫的动态监测。 关键词：无线传感器网络，监测，蜂窝通信网络，植保，橘小实蝇 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.24.020 中图分类号：S126；S43 文献标志码：A 文章编号：1002-6819 2013 -24-0147-08 文 韬，洪添胜，李立君，等. 基于无线传感器网络的橘小实蝇成虫监测系统设计与试验[J]. 农业工程学报，2013， 29 24 ：147－154. Wen Tao, Hong Tiansheng, Li Lijun, et al. Experiment and development of monitoring system for Bactrocera Dorsalis Hendel based on wireless sensors network[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE , 2013, 29 24 : 147 －154. in Chinese with English abstract 营养因素[12]，天敌因素[13]和土壤墒情[14-15]，由于营 0 引 言 养因素，天敌因素和土壤墒情均受制于气象因素， 橘小实蝇成虫是近年来危害柑橘果实最为严重 使得气象因素成为最重要的因素[16] 。 [1-3]，及时地发现和控制橘小实蝇成虫发 的害虫之一